1、HOUSING AND REAL ESTATE住宅与房地产123文/Article 刘希文 贾 健古村落建筑消防工程设计研究摘要：文物建筑安全防护工程包括消防工程、安防工程及防雷工程，文章集中介绍了文物建筑消防工程的设计依据和设计原则，从众多种类的文物古建筑中，选取古村落建筑作为论述对象，以实际项目为例，详解古村落消防安全隐患和消防工程设计的特点及难点，并给出水专业的应对策略及设计方案。关键词：文物建筑；古村落；消防工程设计1 文物建筑消防设计依据文物建筑种类丰富、分类复杂，不同项目的消防工程各具特色。国家文物局针对文物建筑的特点，组织编制了文物建筑特有的规范。1.1 设计依据2015 年 2
2、 月国家文物局发布了文物建筑防火设计导则（试行）（以下简称导则）。该导则对勘察、建筑、给排水、电气四个专业的工作内容提出规定，内容涉及现场勘察与风险分析，建筑消防总体布局，消防水系统设置与消防灭火设施，电气火灾自动报警系统、备用电源及配电设计。2021 年 1 月国家文物局发布了文物安全防护工程实施工作指南（试行）（以下简称 指南）。该 指南明确提出消防工程是文物安全防护工程的重要内容之一。指南对工程实施的各阶段（包括立项、设计、施工验收、投入使用等）提出相应的任务目标和标准要求，也对相关的监管和指导单位提出规范性要求。除上述文件，建筑设计防火规范（2018 年版）、消防给水及消火栓系统技术规
3、范等现代建筑规范，也作为水专业在文物消防工程中的设计依据。1.2 设计原则（1）最小干预。文物建筑消防工程目的，除保护建筑内人员的消防安全，更应着重对文物建筑本体及周边风貌的保护。开展设计时，尽量利用文物建筑区域内原有的消防设施，减少现代消防设施及设备管线对古建筑的破坏，最大限度地减少干预。（2）因地制宜。文物建筑消防工程的设计应注重实地勘察。不同项目所在环境不同，消防水源及系统形式的选择也应做到因地制宜。有市政水源时，应充分利用市政水源为消防供水。有天然水体或自建水站时，需结合当地水文部门资料并经过相关部门的认可，选用现有水源。项目已有消防泵房时，应对水池容积、供水泵等设备参数进行复核，确保
4、系统可满足消防用水的需求。（3）性能化设计。文物建筑消防工程的设计方法是基于性能化的设计。文物建筑受时代背景、技术水平等因素制约，不完全适用于现代消防规范要求。消防工程设计阶段应在尽量满足规范条文的基础上，对消防系统启用时的灭火效果进行论证分析，得出合理的消防设计方案，切忌直接套用规范条文。2 古村落建筑特征此小节选取古村落建筑作为分析对象，简述其不利于消防救援的典型特征，相关特征也是开展消防相关工作应关注的风险点。2.1 地理分布特征古村落建筑多位于远离发达城市的地区或偏远山住宅与房地产HOUSING AND REAL ESTATE124ARCHITECTURE FORUM建筑 论坛区，部分
5、古村落地理位置偏远、基建设施薄弱。专业消防救援人员在发生火情时不能很快到达火场，基础设施不完善，通常也伴随缺少安全可靠消防灭火设施的现象。为实现古村落建筑的消防安全，应加强村民的消防安全意识和消防自救能力，同时尽快完成消防安全工程的建设。2.2 建筑本体特征古村落建筑总体布局无现代建筑防火间距的概念，多为彼此毗邻或连通的建筑，一旦发生火情极易造成火灾蔓延。建筑本体多为木质结构或砖木结构，建筑构件为木质材料，耐火极限低。随历史年代发展，木质建筑构件的含水量逐年降低，加大了建筑材料的可燃性。消防工程设计阶段应注意加强防火分隔的设计，对火灾风险高的部位，可采取防火涂料、加强消防灭火装置等措施扼制火势
6、蔓延。2.3 使用群体特征古村落建筑虽为文物建筑，大部分是以私人居住为主，兼具村民共有的学校、祠堂等公共建筑的综合性建筑群体。古村落建筑内居住的村民，平日以留守儿童和老人为主，年轻人时常外出打工，仅在重大节庆日期间才会回到村内。因此，平日里遭遇火灾等突发灾情时，加大了组织有效消防救灾力量的难度。3 古村落建筑消防设计此小节以实际工程为例，进一步探讨给排水专业在古村落消防工程设计中的思路及方法。3.1 项目概况项目位于福建省闽西山区，该古村落为全国重点文物保护单位，村内有国宝建筑、省宝建筑等 50 余处。村内古建筑功能多样，以民居为主，兼具祠堂、庙宇、商铺等功能。文物建筑沿村内街道与普通民居混合
7、分布，个别文物建筑独立分散于村落周边区域。建筑之间缺少安全的防火间距，发生火情时易发生火灾蔓延形成火烧连营的势态。古建筑院落基本都设有院墙且形成了独立的院落，对火势蔓延有阻隔作用。村内道路复杂，多为仅供人行和摩托车通行的小路，仅在村东侧有一条主干路可供消防车通行。发生火情时，消防摩托及人员步行是主要的行动方式。3.2 消防现状（1）消防设施不完善。古村落现有消防设施不完善，发生火情时难以起到灭火效果。村内仅设置 3 处 DN65 室外消火栓口，其布置方式、连接管径、供水压力等均不满足规范的要求。文物建筑内设有手提式灭火器，灭火器配置的级别、数量不满足规范要求。村内设有一处微型消防站，用于储存手
8、抬机动消防泵、手提式灭火器、消防服、消防头盔、消防水带等物品。（2）消防安全意识较低。古村落内村民的消防安全意识较低。村民在木质结构房间日常使用明火生活，用火形式以炊事用火、祭祀用火为主，部分炊事用火旁有较多柴火垛，一旦发生火情易造成火灾蔓延。村民生活区内存在电线、电器老化及电线私搭乱接的情况，具有产生电气火灾的风险。此外，建筑内生活杂物的堆放较多，此类杂物多为可燃性物体，阻碍了建筑内消防疏散的通道。（3）有一定的消防基础。消防水源充足。古村落所在地的水资源充足，常年气候温暖湿润，为消防用水提供了有利的天然条件。村内的生活用水源自村民在村落东侧山上自建的水厂，村道下敷设有生活给水管网，大部分古
9、建筑院落由于常年有村民生活，生活用水已引入院落内，为消防改造工程提供便利。消防安全问题已得到当地村委会重视。该古村落已成立村民义务消防队，并规定了消防队员的职责、年度消防计划、灭火和应急疏散预案等。消防队定期组织消防知识培训，以及灭火和应急疏散技能演练等。3.3 消防应对措施（1）消防水源。此项目现有水源为自建水厂，通过水厂与村落的自然高差形成压头为村民提供生活用水。生活用水的输水主要靠一根 DN125 的供水干管，村道下形成支状供水管网。现有供水管网不能满足消防供水的安全可靠性，需新建消防水池为消防灭火储备水源。此项目的文物建筑在村落内分布较为分散，其中最大的单体建筑体积约为 14000 m
10、3，根据导则5.2.4 和5.4.10 的相关规定，同时考虑存在文物建筑毗邻情况，此工程按火灾延续时间3 h 计，按1次火灾计算用水量，室外消火栓用水量为 40 L/s，一次火灾消防用水量为 432 m3。HOUSING AND REAL ESTATE住宅与房地产125（2）系统选择。消防软管卷盘系统。古村落的文物建筑以民居为主，大部分院落已引入生活给水系统。根据导则5.5.2 条规定，文物建筑内部有生活供水管道的，应在生活供水管道上设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。因此，此工程有现状生活供水管道的院落建筑，生活供水管道上设置消防软管卷盘系统。消防软管卷盘仅限消防灭火时使用，管线上设置倒流防止器
11、以防止生活水质污染。消火栓系统。此工程设置室外消火栓系统，根据导则5.5.1 条相关规定，为减少对文物本体和文物周围环境风貌的影响，此工程不设置室内消火栓系统。室外消火栓系统采用临时高压系统，在村东侧主干道旁的草坪区域内，设置地下式消防水泵房及消防水池，水池有效容积为 432 m3，泵房内设置 2 台消火栓泵，1 套消防稳压装置。村落内设置独立的环状消防给水管网，系统设置 3 套室外地下式水泵接合器，口径为DN150，流量为 15 L/s。考虑室外消火栓可通过水龙带接至建筑内灭火，取消火栓栓口压力为 0.25 MPa。最不利消火栓与地下消防泵房高差为 20 m，泵房距最不利灭火设施的水头损失为
12、 20 m，故消防水泵扬程选取 65 m。对于栓口压力超过 0.50 MPa 的消火栓，选用减压稳压型消火栓。室外消火栓的布置间距满足导则5.4.6 条相关规定，取消火栓间距 20 50 m。此外，结合建筑平面布局设置消火栓，考虑消火栓可入院扑灭火灾，在文物建筑主要出入口部位设置消火栓。此工程文物建筑分散布置于村落内，为避免其他建筑火灾蔓延破坏文物建筑，非文物建筑周边的室外消火栓设置间距也不大于 50 m。消火栓型式的选取和布置应在充分保障消防安全的前提下，遵循尽量减少对文物本体和文物周围环境风貌影响的原则。此工程选用的消火栓以地下式消火栓为主，对不破坏文物建筑风貌的区域可选取地上式室外消火栓
13、。灭火器配置。根据导则6.3.1 条相关规定，文物建筑应按严重危险级配备灭火器。每处灭火器配置点设置2 具规格为 5 kg 的 3A 级手提式磷酸铵盐干粉灭火器，1 具规格为 9 L 的 2A 级水型灭火器（添加防冻液）。（3）其他消防装备。消防器材箱。此项目室外消火栓大多布置于古村落的街巷内，街巷布局复杂且狭窄不利于消防器材搬运，因此在室外消火栓处布置相应的消防器材箱。箱内配置 DN65 衬胶水龙带和 19 mm 水枪，同时配置了消火栓扳手等消火栓开启工具。消防装备。根据导则4.4.1 条对消防点配置消防装配的要求，结合村内文物建筑规模、消防救援队伍人员、救援装备使用现状，对微型消防站内配备
14、的装置提出了具体的型号规格及数量要求，包括细水雾消防摩托车、手抬机动消防泵、背负式空呼水雾灭火枪、空气充填泵、移动式水带卷盘、灭火器、消防器材等。4 结束语古村落建筑作为文物建筑的一项重要分支，应得到重点保护。村落总体布局及建筑本体存在消防安全缺陷，同时建筑使用过程中具有多种火灾安全隐患，古村落建筑的消防工程建设迫在眉睫。古村落建筑的使用情况复杂，工程设计前期应对项目情况进行充分勘察，在保证村落消防安全的基础上，最大限度地减少干预。古村落消防工程的设计过程中应对使用的消防手段进行性能化的分析，力求方案的合理性和经济性达到最优。准确合理的设计方案是消防灭火的重要手段，村民的消防安全意识才是古村落
15、消防安全的根本。要通过消防安全意识、基建设施的同时提升，为古村落建筑的消防安全保驾护航。（作者系中国建筑科学研究院有限公司工程师）参考文献1 中国中元国际工程公司.消防给水及消火栓系统技术规范:GB 50974-2014S.北京:中国计划出版社,2014.2 公安部天津消防研究所.建筑设计防火规范(2018 年版):GB 50016-2014S.北京:中国计划出版社,2014.3 湖南省文物局.文物建筑防火设计导则(试行)EB/OL.(2015-07-01)2023-01-25.http:/ 大同市文物局.文物安全防护工程实施工作指南(试行)EB/OL.(2021-09-17)2023-01-25.http:/ 223998bc794af2987fa8ed6ae0134a.shtml.
